化学反应工程第一章,第二章
化学反应工程1_7章部分答案

第一章绪论习题1.1 解题思路:(1)可直接由式(1.7)求得其反应的选择性(2)设进入反应器的原料量为100 ,并利用进入原料气比例,求出反应器的进料组成(甲醇、空气、水),如下表:组分摩尔分率摩尔数根据式(1.3)和式(1.5)可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数、和。
并根据反应的化学计量式求出水、氧及氮的摩尔数,即可计算出反应器出口气体的组成。
习题答案:(1) 反应选择性(2) 反应器出口气体组成:第二章反应动力学基础习题2.1 解题思路:利用反应时间与组分的浓度变化数据,先作出的关系曲线,用镜面法求得反应时间下的切线,即为水解速率,切线的斜率α。
再由求得水解速率。
习题答案:水解速率习题2.3 解题思路利用式(2.10)及式(2.27)可求得问题的解。
注意题中所给比表面的单位应换算成。
利用下列各式即可求得反应速率常数值。
习题答案:(1)反应体积为基准(2)反应相界面积为基准(3)分压表示物系组成(4)摩尔浓度表示物系组成习题2.9 解题思路:是个平行反应,反应物A的消耗速率为两反应速率之和,即利用式(2.6)积分就可求出反应时间。
习题答案:反应时间习题2.11 解题思路:(1)恒容过程,将反应式简化为:用下式描述其反应速率方程:设为理想气体,首先求出反应物A的初始浓度,然后再计算反应物A的消耗速率亚硝酸乙酯的分解速率即是反应物A的消耗速率,利用化学计量式即可求得乙醇的生成速率。
(2)恒压过程,由于反应前后摩尔数有变化,是个变容过程,由式(2.49)可求得总摩尔数的变化。
这里反应物是纯A,故有:由式(2.52)可求得反应物A的瞬时浓度,进一步可求得反应物的消耗速率由化学计量关系求出乙醇的生成速率。
习题答案:(1)亚硝酸乙酯的分解速率乙醇的生成速率(2)乙醇的生成速率第三章釜式反应器习题3.1 解题思路:(1)首先要确定1级反应的速率方程式,然后利用式(3.8)即可求得反应时间。
(2)理解间歇反应器的反应时间取决于反应状态,即反应物初始浓度、反应温度和转化率,与反应器的体积大小无关习题答案:(1)反应时间t=169.6min.(2)因间歇反应器的反应时间与反应器的体积无关,故反应时间仍为169.6min.习题3.5 解题思路:(1)因为B过量,与速率常数k 合并成,故速率式变为对于恒容过程,反应物A和产物C的速率式可用式(2.6)的形式表示。
化学反应工程知识点梳理

化学反应工程知识点梳理第一章化学反应工程简介化学反应工程是研究化学反应和工程问题的科学动量传递、热量传递、质量传递及化学动力学,可概括为“三传一反”--第三个里程碑。
第二章均相反应动力学反应进度:转化率:膨胀因子:不可逆反应A(-)-()()AAdnrVdt==(由于反应而消耗的的摩尔数)单位反应区域单位时间RSBARSBAαααα+=+1()AAdnrV dt-=-dtdnVr SS1=PPPRRRBBBAAAnnnnnnnnααααξ0-=-=-=-=K KKKn nxn-==某反应物的转化量该反应物的起始量KiKKiixnnxαα=0000KK K K Kn n n nn n n xδ--==-00()KK Kn nn y xδ-=KKKKiKKiiKKKiii xyxyyyxyxyy1)1(1)1(δααδ+-=+-=000(1)(1)(1)(1)A AA AA AA A A A A An xn xC CV V y x y xδδ--===++()A A Br kC Cαβ-=()C Pk RT kαβ+=ERTk k e-=RTEkk-=lnlnSBASBAααα→+bBaAAACkCdtdCr=-=-)(⎰=0AACC bBaAACCdCkt均相催化反应 CC 为催化剂浓度自催化反应A + C → 2C + R …串联反应总收率瞬时收率得率yield总选择性 目的产物P 所生成的摩尔数与副产物S 生成的摩尔数之比,用S0表示:平行反应串联反应()()AA C A dC r kC C dt-=-=CA A A C kCdt dCr =-=-)(A + B P R+S 00PP P A A n n n n -Φ=-/()/p P P A A A r dC dt dC P A r dC dt dC φ====---单位时间内生成的摩尔数单位时间内消耗的摩尔数00/)(A P P P n n n X -=000PP S S n n S n n -=-αA2A αS S (副)αA1A αP P (主),11A A r k C -=(),22A A r k C -=(),1,212()()AA A A A dC r r r k k C dt-=-+-=+=()()A A P A A p P P C k r dt dC r 11,1,1,)(αααα-=--==AA S S S C k dt dC r 22,αα-==tk k A A eC C )(021+-=A P S (均为一级反应)k 1k 2P A P P C k C k dt dC r 21-==PSS C k dt dC r 2==第三章 理想均相反应器 间歇反应器(BSTR)反应时间实际操作时间(operating time)= 反应时间(t) + 辅助时间auxiliary time (t') 反应体积V 是指反应物料在反应器中所占的体积 V = v0 (t + t')为装料系数(the volume charge coefficient),通常在0.4~0.85平推流反应器PFR 空时全混流反应器(CSTR)绝热操作恒容间歇反应器的设计式为:变温平推流反应器⎰⎰--=-=A A A C C A Ax A A A r dC r dx C t 0)()(00等容过程,液相反应 VV ϕ=实际实际的反应器体积为:0V v τ==反应器的容积进料的体积流量0R V dV t v ==⎰反应器中物料反应期的容积的体积流量000()()A A A AA A C C C x V v r r τ-===--0()A A A x V F r =-005000024R R R F v C M ==⨯00000000()(1)A A A A A A x x x A AA A A A E nx x x n n A ART A A dx dx dx t C C C r kC k e C x -===--⎰⎰⎰1001()A A x A A n xA t I x dx k C -=⎰20()()4A A A P A F dx r dV r D dl π=-=-20()4A A A dx D r dl F π-=00000()A x A A A A A dx V V F r v C C τ===-⎰化学反应工程研究的目的是实现工业化学反应过程的优化 全混流平推流多级CSTR 串联的优化对于一级不可逆反应应有PFR: 同间歇釜CSTR:全混流反应器的热衡算方程第四章 非理想流动 停留时间分布()⎰-==A x AAA B A B r dx C t F V 000BR : ()⎰-==Ax A AA P A P r dxCF V 000τPF R: ()000m m A A A A V x F C r τ-==-CST R: 112100010200...(1)(1)(1)Am Am A A A R A A A A A A Am x x x x x V v C kC x kC x kC x -⎛⎫---=+++ ⎪---⎝⎭0121110(1,2,.....1)(1)1Ai RAi Ai Ai v x V i m x k x x -+⎡⎤-∂=-==-⎢⎥∂--⎣⎦11111Ai Ai Ai Ai Ai Ai x xx x x x -++--=--221max 1max 02()k k k P P A C k X C k -==max max 1202211[(/)1]P P A C X C k k ==+1212ln(/)opt k k k k τ=-121opt k k τ=)()1())((0000Pm P P r A c v UAT T c v UA T c v H r V ρρρ+-+=∆--)()1(000P m P r c v UAT T c v UAT Q ρρ+-+= (){}E t P t residence time t t ∆=<<+停留时间分布函数 (){}=<F t P residence time t方差PFRCSTR最大层流流动 轴向扩散模型 0()()d t F t E t t=⎰22222()()()()()()t t t E t dtt t E t dt t E t dt tE t dtσ∞∞∞∞-==-=-⎰⎰⎰⎰0 t t () t t 0 t t E t <⎧⎪=∞=⎨⎪>⎩2220()()()0t t t E t dt t t σ∞=-=-=⎰0 t t () 1 t tF t <⎧=⎨≥⎩()11()t tt tF t e E t et---=-=222 1.0ttθσσ==22()()[2()]r r F t R R =-222/222()2()(1)212()(1)Z t uL E z z Pe tE Ee uL uL e Pe Peθσσ--==--=--。
化学反应工程复习题

--
8.结合下图说明可逆放热反应最优温度序列的实施。
9、画出多段绝热反应器段间用原料冷激气和惰性气体冷凝时的最佳温度序列的实施情况。 10. 比较物理吸附和化学吸附的不同。 11. 简述全混流反应器的特点 12.可逆反应最优温度条件的实施有哪些方法?画图说明。 四、计算题 1.等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相分解反应 A → B + C ,在 5 分钟内有 50% 的 A 分解,要达到分解率 75%问需多少时间? 2. 在温度 555K、压力 0.294MPa 条件下在平推流反应器中进行反应,其动力学方程为 rA kCA ,已知 k=0.27s-1 ,进料中含 A30%(摩尔分数)其余为惰性物料,A的加料流率为 6.3mol/s ,yA0=0.5 ,为使反应器出口转化率达 95% ,求反应器的体积。 3.一级不可逆反应 A → R ,在85℃时 k=3.45h-1 ,在一容积为 10m3 的连续釜式反应器
kmol/L·min,已知:20℃时
k=1.97 L/kmol.min , CA0 =0.004kmol/L ,加料速度为 V0=171L/h,转化率为0.8,
求:
①在平推流反应器中完成该反应所需的体积。
②在全混流反应器中完成该反应所需的体积。
10、有一液相二级不可逆反应,反应速率方程为: r A
6.循环比 R 表示循环物料的流量与
流量之比。
7.多级全混流模型的模型参数为
,其值可由实验确定。
8.对可逆放热反应,随温度升高,反应速率常数
;平衡常数
。
9.在若干个过程串连组成的系统中,若其中某一步的速率与其他各步相比慢了许多,则该步
骤就是整个过程的_________步骤。
10.气固相催化反应中消除外扩散影响常用的措施是
化学反应工程-第1章

1.3 化工放大
第一章 绪
论
放大效应:由试验室小型生产到放大生产,出现了导 致反应器结构和操作条件发生变化的现象。温度、浓度、 时间分布是工业反应器不同于实验室反应器的特征所在。 放大是指部分依据小型装置的试验和示范对较大装置 进行设计和制定操作方法并使其成功开车和运转的过程。 从实验室试验到成功的工业规模设计的过程就是放大 过程。 放大方法: 逐级经验放大法 实型规模试验法 数学模拟放大法
公用工程
原材料
化学反应、分离 以及 物料、能量的 输送和转换
半成品或成品
副产品及三废
可见,化工生产过程往往由许多步骤组成,并力求最经济 地生产产品,减少废弃物量。其中的化学加工步骤就是化学反 应工程的研究对象。实现化学加工步骤的设备称为反应器。
1.1 化学反应工程学的范畴和任务
第一章 绪
论
• 能否选择恰当的化学加工方式、采用合适 的反应器型式,往往是一个化工生产过程 的关键。 • 通过化学反应工程的学习,可解决: 如何分析化学加工过程及反应器状况, 制定最优化条件。 如何选择和设计反应器,以完成所需 的化学加工过程。
按参数空间分布程度:集中参数模型和分布参数模
型。 按参数与时间关系:定态模型和非定态模型。 按参数性质:确定模型和随机模型。 按建立模型的方法:机理模型和经验模型。
按参数连续性:连续体模型和细胞室模型。
按数学关系:线性模型和非线性模型。
2.数学模型法的建立步骤
• 1.建立简化物理模型 对复杂客观实体,在深入了解基础上,进行合理简化, 设想一个物理过程(模型)代替实际过程。简化必须合 理,即简化模型必须反映客观实体,便于数学描述和 适用。不失真、满足应用要求、适应现有的实验条件 和适应现有的计算能力。 • 2.建立数学模型 依照物理模型和相关的已知原理,写出描述物理模型 的数学方程及其初始和边界条件。 • 3.用模型方程的解讨论客体的特性规律
化学反应工程的分类

Chemical Reaction Engineering
第
§1-2 化学反应工程的分类
一 一、按反应系统涉及的相态分类 章
1.均相反应,包括气相均相反应和液相均相反应。
均
相绪 反
2.非均相反应,包括气—固相,气—液相,气— 液—固相反应等。
应论
动 力
例如: so2 o2 钒 so3 为一气固催化反应
学 二、按反应器形式来分类
Chemical Reaction Engineering
第 一 章 均相绪 反 应论 动 力 学
Chemical Reaction Engineering
第 一 章 均相绪 反 应论 动 力 学
Chemical Reaction Engineering
第 一
三、按反应器操作方式分类
章 1.间歇操作,是指一批物料投入反应器后,经过一定时间的反应
均相绪
再取出的操作方法(一次性投料,卸料。反应物系参数如浓度 或组成等随时间变化)。
反 2.连续操作,指反应物料连续地通过反应器的操作方式(原料不
应论
断加入,产物不断引出,反应器内物系参数均不随时间变化)。
动 3.半连续操作,指反应器中的物料,有一些是分批地加入或取出,
力 3.非等温、非绝热反应
学
器,与外界有热量交 换,但不等温。
Chemical Reaction Engineering
第 一 章 均相绪 反 应论 动 力 学
Chemical Reaction Engineering
第 一 章 均相绪 反 应论 动 力 学
Chemical Reaction Engineering
化学反应工程_百度文库

第一章气-固相催化反应本征动力学概论化工生产中大多数反应是过程,气-固相催化反应是重要反应之一。
本章讨论:1,2,连续过程中化学反应速率的有关问题;气-固相催化反应的化学动力学,即本征动力学。
第一节化学计量学1-1化学计量式化学计量学是研究化学反应系统中反应物和产物组成相互关系变化的数学表达式。
化学计量式是化学计量的基础。
化学计量式表示参加反应的各组分的娄量关系,等式左边的组分为反应物,等式右边的组分为产物,化学计量式的通式为:或或一般将反应物的化学计量取负值,产物的化学计量取正值。
如果反应系统中有m 个反应,则第j个反应的化学计量式的通式为或也可用矩阵表示为......1-2 反应程度、转化率及化学膨胀因子一.反应程度对于间歇反应中的单反应进行物料衡算按化学计量关系有R上式中的ξ称为化学反应程度。
注意上述表达式中各项的正负号。
(1-7)式也可表达为:为i组分已反应的量,所以,知道反应程度即可计算出所有反应物及产物已经反应(或生成)的量。
二、转化率反应物A的反应量与其初如量之比称为A的转化率:nA0nA0nA0工业反应过程中的原料中各组分之间往往不符合化学计量关系,通常选择不过量的反应物计算转化率,这样的组分称为关键组分。
三、化学膨胀因子在恒温恒压的连续系统中发生反应对于液相反应,反应前后物料的体积流量变化不大,一般作为恒容过程。
对于气相反应,反应前后物料的体积流量变化较大。
定义每转化1mol的A时反应混合物增加或减少的量为化学膨胀因子,即:则有:由此,组分A的瞬时浓度可表示为:对于连续,则式中,大写字母表示摩尔流量,小写字母表示物质的量。
例1-1 计算下列反应的化学膨胀因子1. A+B→P+S2. A→P+S3. A+3B→2P解:1. δA=[(1+1)-(1+1)] / 1=02. δA=[(1+1)-1)] / 1=13. δA=[2-(1+3)] / 1=-21-4 多重反应的收率及选择率1,单一反应和多重反应单(一)反应:一组物定的反应物反应生成一组特定的产物。
化学反应工程第四版教学设计

化学反应工程第四版教学设计写在前面化学反应工程是化学工程领域的一门基础课程,主要涉及到化学反应的基本原理、动力学、热力学、平衡等方面的知识,并通过实例和案例介绍化工生产中的反应器设计、反应机理研究以及相关工业过程的优化设计等内容,是化工专业大学生必须要掌握的一种课程。
针对该课程,我们进行了第四版的教学设计,在教学方法、实践环节等方面进行了更加科学、可操作性更强的设计和优化,以期能够帮助学生更好地掌握和应用化学反应工程知识。
教学大纲第一章化学反应基本原理•化学反应动力学学习•化学反应的热力学基础•化学平衡原理的基本概念和应用第二章反应器设计•单相反应器的设计•多相反应器的设计•反应机理的研究方法第三章工业反应工程实例•生产乙酸工艺流程介绍•生产苯乙烯工艺流程介绍•硝化甘油工艺流程介绍教学方法理论教学理论教学主要采用模块化授课法和案例教学法相结合的方式进行。
教师按照章节内容安排课程内容,可将部分理论知识应用到实际工业生产过程中进行案例分析。
如生产乙酸中所使用的醋酸加氧脱氢反应、硝化甘油的氧化反应等。
实验教学实验教学主要采用小组合作的方式进行。
以单相反应器的设计实验为例,学生将被分成四人小组,在实验室同一时间完成反应器的设计与搭建实验,通过实验的方式让学生更好地掌握反应器设计的基本原理和操作技巧。
课外实践针对本课程,我们还将开展相关课外实践活动,包括拜访企业、参加工业实践项目等方式,通过实践方式让学生在实际生产环境中体验学习到的知识。
例如参观乙酸生产厂家进行实地考察、参与部分工业过程实践项目等。
评价方式评价方式采用多维度评价方式进行,分为理论考试、实验报告评价、实验操作表现评价等多个方面进行考核,以期全面评价学生的学习情况。
结语化学反应工程第四版的教学设计旨在通过科学、实用的教学方法以及相关的课外实践,让学生更好地掌握化学反应工程的知识和技能,并更好地应用到相关的工业生产环境中,为相关领域的发展做出贡献。
化学反应工程第二版课后答案

第一章习题1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。
2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基元反应。
基元反应符合质量作用定律。
基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。
基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。
一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。
非基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感程度。
非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。
3若将反应速率写成tc rd d AA -=-,有什么条件? 答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。
4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。
5 现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。
(1)A+2B ↔C A+C ↔ D (2)A+2B ↔C B+C ↔D C+D →E(3)2A+2B ↔CA+C ↔D 解(1)D4C A 3D D 4C A 3C 22BA 1C C22B A 1B D 4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22BA 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D 4C A 3C 22B2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。
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教 师: 化工学院
第一章 绪 论
• 无论是化学工业还是冶金、石油炼制和能源 加工等工业过程,均采用化学方法将原料加工成 为有用的产品。生产过程包括如下三个组成部分:
•
• 第①和③两部分属于单元操作的研究范围; 而②部分是化学反应工程的研究对象,是生产过 程的核心。
• 化学反应工程是一门复杂的涉及面很广泛的 学科,它广泛地应用了化工热力学、化学动力学、 流体力学、传递动力学、生物学等方面的研究成 果,使之不同于其它化学工程领域、近五十年来 才发展为一门系统的学科。
积和尺寸 要完成上述任务,需要使用下列三类基本设计方程:
• 物料衡算式(描述浓度变化)--连续性方程 • 能量衡算式(描述温度变化) • 动量衡算式(描述压力变化) 这三个式子是相互耦联的,需要同时求解。具体的作 法,将在以后的各个章节中详细阐述。
第五节 工业反应器的放大
• 问题的提出: 在造船、筑坝等很多领域上相似理论和因次分析为
程均可
用于多相反应过程
固定床 流化床
底层内部装有不动的固体颗粒,固体颗粒 可以是催化剂或是反应物
用于多相反应系统
反应过程中反应器内部有固体颗粒的悬浮 多相反应体系,可 和循环运动,提高反应器内液体的混合性能 以提高传热速率
移动床
固体颗粒自上而下作定向移动与反应流体逆 用于多相体系,催
向接触
化剂可以连续再生
第三节 反应器的操作方式
间歇操作:一次性投料,卸料。反应物系参数(浓度 或组成等)随时间变化。 连续操作:原料不断加入,产物不断引出,反应器内 物系参数均不随时间变化。 半连续(或半间歇)兼有以上两种过程的特点,情况 比较复杂。
第四节 反应器的设计与基本过程
反应器设计的基本内容一般包括: • 选择合适的反应型式 • 确定最佳操作条件 • 根据操作负荷和规定的转化程度,确定反应器的体
基准的相似放大法是非常有效的,但相似放大法在化学 反应器放大方面则无能为力,主要原因是无法同时保持 物理和化学相似。
• 目前使用的化学反应器放大法有: 逐级经验放大法(主要靠经验) 数学模型法。可以提高放大倍数, 半经验放大法
• 化学反应工程的目的是将实验室中发现的化 学反应可靠地移植到工业生产,并且根据所确定 的反应与预期生产能力对反应器的形状、尺寸及 操作方式进行设计。
•
• 第一节 化学反应工程
• 一、化学反应工程的研究对象
•
化学反应工程是化学工程学科的一个重要分支,主
要包括两个方面的内容,即反应动力学和反应器设计分
律,找出最优工况和适宜的反应器型式和尺寸。
• 二、化学反应的分类(反应工程学科)
• 无论是自然界还是实际生产过程中,存在各 种各样的化学反应,通常为了便于研究和应用, 将化学反应进行分类。下表中给出了常见的化学 反应分类、方法和种类,一些可能同时属于两个 或者更多的反应种类。
•
• 例如:
为一气固催化反应
反应器的类型很多,如果按反应器的工作原理来分, 可以概括为以下几种类型:
种类 管式反应器
特点 长度远大于管径,内部没有任何构件
釜式反应器 高度与直径比约为2-3内设搅拌装置和档板
塔式 (填塔 高度远大于直径,内部设有填料、塔板等 板式塔) 以提高相互接触面积
应用范围 多用于均相反应过
程 均相、多相反应过
计算机和徽电子技术普遍应用实现了反应器 的精确控制问题。通过与其它学科的交驻形 成了一系列新的交叉学科。此外,反应与分离 过程的结合出现了多功能反应器
20世纪90年代
环境保护意识的深厚感情对化学反应工程学 科提出了新的要求、新的环境友好、原子经 济的绿色反应工艺的出现,对能源开发和存 放利用的贡献
第二节 化学反应器的类型
析。
反应动力学--研究化学反应进行的机理和速率,
以获得工业反应器设计与操作所需的动力学知识和信息,
如反应模式、速率方程及反应活化能等
其中速率方程可表示为:
r=f(T、 、P)(对于一定的反应物系而言--
随时间、空间变化)
其中,r为反应系统中某一组分的反应速率, 代表浓
度的矢量,P为系统的总压。 反应器设计分析--研究反应器内上述因素的变化规
置变化,需将化学反应与传递现象综合起来考虑。
Байду номын сангаас
• 四、化学反应工程作用
对于化学产品和加工过程的开发、反应器的 设计放大起着重要的作用。运用化学反应工程知 识可以:
提高反应器的放大倍数,减少试验和开发 周期
对现有反应装置操作工况进行优化,提高 生产效率
开发环境友好的绿色生产路线和工艺
• 五、 化学反应工程的建立过程
滴流床
是固定反应器的一种,但反应物还包括气液 两种
属于固定床的一 种,用于使用固体 催化剂的气液反应 过程
(a) 管式反应器 (d) 循环式浆态反应器 (g) 滴流床反应器 (j) 板式塔反应器
(b) 移动床反应器 (e) 半连续浆态床反应器 (h) 规整填料塔反应器 (k) 鼓泡塔反应器
(c) 机械搅拌浆态床反应器 (f) 固定床鼓泡床反应器 (i) 喷雾塔式反应器 (l) 气液搅拌釜式反应器
标志性成果
对扩散、流体流动和传热对反应过程影响的 深刻认识
《化学过程原理》和《化学动力学中的扩散 与传热》出现,对学科形成奠定了基础
学科确立,学科第一次国际性的学术会议在 欧洲召开,第一次使用了化学反应工程这一 术语
石油化工的发展要求生产的大进化,产品的 多样化和深加工促进了实验研究和生产实际 的结果,产品研发周期缩短
• 三、反应过程的举例
• 一般来说反应过程包括: 物理现象--传递现象(热量
•
、动量和质量传递过程)
化学现象--化学反应
概括为"三传一反"。例如:对于反应过程
•
• 实际的反应过程可能包括: 反应物、产物的扩散过程(内外)+表面反应过程 无论对于放热过程,还是吸热过程,催化剂与反
应物气体存在温差 就整个反应器而言,如反应器内的浓度和温度随位
•
化学反应工程是建立在数学、物理及化学等基础学
科上而又有自己特点的应用学科分支,是化学工程学科
的组成部分,从学科建立至今,经历了一个漫长的过程。
时间 20世纪30年代 (萌芽阶段) 20世纪40年代 (系统化) 20世纪50年代 (学科确立)
20世纪60年代 (学科发展状大)
20世纪80年代到 90年代中期 (学科交叉和新技术运用)